Mit seinem Vortrag zum Thema „Entwicklung von technischen Maßnahmen zur Verbesserung des Gasmanagements von Biogasanlagen – ManBio“ hat der DBFZ-Wissenschaftler Mathias Stur den diesjährigen Biogas-Innovationspreis der Deutschen Landwirtschaft im Bereich Forschung gewonnen. Der mit 10.000 Euro dotierte Preis wird jährlich an Wissenschaftler vergeben, die sich durch besondere Innovationen im Bereich Biogas hervorgetan haben.
Die flexible Erzeugung von Strom aus Biogas stellt einen wesentlichen Baustein zum Ausgleich fluktuierender Energiequellen in der zukünftigen Energieversorgung dar. Dazu trägt bei, dass das Anlagenportfolio mehr als 4,5 GW installierter elektrischer Anlagenleistung umfasst (Datenauswertung des DBFZ für das Bezugsjahr 2015 auf Datenbasis BNetzA 2016) und Biogasanlagen flächendeckend dezentral verfügbar sind. Zusätzlich eröffnet die Funktionsweise von Biogasanlagen vielfältige Ansatzpunkte, um Strom bedarfsorientiert einzuspeisen sowie Systemdienstleistungen wie Regelenergie zu erbringen. Um diesen Aufgaben gerecht werden zu können, muss die Biogasproduktion zunehmend von der Konversion entkoppelt werden. Bei der Verstromung am Biogasanlagenstandort ist dies über die Schaffung von entsprechenden Gasspeicherkapazitäten sowie über ein präzises prozessintegriertes Gasmanagement möglich. Vor diesem Hintergrund zielte das beim diesjährigen 10. Biogas-Innovationskongress in Osnabrück vorgestellte Forschungsvorhaben „ManBio“ (FKZ: 03KB094A) insbesondere auf die technische Verbesserung von Systemen zur Gasspeicherung sowie die Einbindung in das Prozessleitsystem der Biogasanlage ab. In seinem Vortrag legte der Preisträger Mathias Stur (DBFZ-Forschungsbereich „Biochemische Konversion“) anschaulich dar, dass durch eine Analyse der technischen Gegebenheiten, einer individuellen Bestandsaufnahme des Anlagenbetriebes sowie der Ableitung geeigneter Maßnahmen bereits ohne Zuhilfenahme von Zusatzkomponenten eine deutliche Verbesserung des Gasmanagements erzielt werden kann.
Das Vorhaben wurde vom DBFZ zusammen mit der Awite Bioenergie GmbH bearbeitet und beinhaltete als Grundlage eine technische Analyse der gebräuchlichen Systeme und der wesentlichen Einflussfaktoren im Betrieb von Gasspeichersystemen. Darauf aufbauend wurden verschiedene Füllstandsmesssysteme untersucht, modifiziert und in die Anlagenautomatisierung integriert. Um den Gasspeicherfüllstand vorausschauend steuern zu können, wurden die Einflussgrößen (unter anderem Temperatur, Windstärke, Solarstrahlung) auf die verfügbaren Gasspeicherkapazität in einem Modell abgebildet. Auf Basis von Wetterprognosen sind damit Empfehlung zur vorausschauenden Anpassung des Fütterungs- oder Verstromungsregimes zur Vermeidung von Unter-/ Überproduktionen möglich. Die technische Umsetzung und Erprobung im Dauerbetrieb wurde an der Forschungsbiogasanlage des DBFZ und an einer weiteren Biogasanlage des Praxispartners realisiert. Abschließend konnten unter Bezugnahme ökologischer und ökonomischer Bewertungen Handlungsempfehlungen für den praktischen Anlagenbetrieb aufgezeigt werde. Das Vorhaben „ManBio“ wurde im Februar 2017 abgeschlossen.
Veröffentlicht von: Magdalena Esterer, Klaus Esterer